第四节 小曲和小曲白酒技术史及展望
一、古代有关小曲的技术
小曲白酒是由小曲黄酒演变而来的,因此,研究古代小曲白酒的技术,应着重于小曲。可从著名古籍对小曲的有关记载中,概括性地了解古代小曲技术的变化,并从中得到某些启发。
1.周朝《书经》(即《尚书》)
小曲及糵的起源是很早的,在远古时代,人们用糵(一种发芽的谷物)和天然酵母酿制一种名叫醴的淡而甜的酒。同时发现由生长天然微生物的谷物(散曲)也可以酿酒,为了便于保存曲种和提高发酵效果,又将散曲改制为团状或块状的小曲。但在周朝时才有这方面的文献记载,如《书经》中记载“若作酒醴,尔惟曲糵。”
2.北魏《齐民要术》
北魏时期贾思勰著的《齐民要术》,是一部很完整的农书。其中谈到有关的小曲制作技术及其原理大体如下。
①原料为等量的蒸熟、炒熟及生麦3种,以利于调整水分,天然接种,便于消化和增加香气。炒的麦只需炒至发黄,不能炒焦。
②3种原料分别磨成粉后,再混合、加水并在7月份制成硬团状,以利于霉菌和酵母繁殖。
③曲室不宜靠近有人居住的房屋。曲室为草顶,不能用瓦顶,以利于吸湿及保温,地面要洁净、不潮湿。地面划成大小道路,四面留出4条巷道,以便人站于巷道内操作。曲坯入室后,用泥将木板门密封。
④培养期共28天。曲坯入室7天后,开门并将曲饼原来的位置相互翻换,再用泥把门密封;再过7天后,将曲饼堆积起来,仍用泥封门;再培养7天后,将曲饼装入瓮中,用泥封口;7天后,用绳将曲饼串起来,在阳光下晒干,收藏备用。曲饼直径约6cm,厚度为1.2cm左右,故谓小曲。
3.晋朝《南方草木状》
晋朝嵇含著的《南方草木状》中记述了广东、广西的小曲:原料为米粉和草药,大如卵,置于蓬蒿,1个月即熟成。
4.唐朝《岭表录异》
唐朝刘恂著的《岭表录异》中记载:将米浸泡、沥干后,与草药一起捣烂呈绿色;再加温水制成团状,用手指在团块中央捅一个小坑;然后置于簟席,并用枸杞叶盖住。若品温太低,则可将籐篾悬吊在用农家杂草末点燃的烟火之上培养。
5.宋朝《北山酒经》及《东坡酒经》
①宋朝隐士朱肱(字翼中,号无求子,晚号大隐翁)著的《北山酒经》中,将小曲分为三大类:其中罨曲在密闭的曲室中培养,并用草叶掩盖成曲;风曲和曲,均用树叶等包住后,悬挂在树上等通风之处阴干培养。具体曲名有香泉曲、香桂曲、杏仁曲、豆花曲、莲子曲等12种。其中有的只用1种药,如杏仁曲;香泉曲用川芎、白附子、白术、瓜蒂4种药;香桂曲用木香、官桂、防风、道人头、白术、杏仁6种药;用药最多的是瑶泉曲,共用药15种。
②宋朝苏轼著的《东坡酒经》记载:南方以糯米或粳米、草药等制成饼状的酒药。其质量以闻有香气、嚼有辣味、捏入轻散者为佳。若将上述小曲加入姜汁拌匀、成型,在曲室内堆积至产生裂纹时,用绳串起来,挂于通风处,时间愈长,则曲力愈大。
6.明代《天工开物》
明代宋应星著的《天工开物》记载:制小曲时可添加药汁等草药,少则数味,多至数十味。
纵观古代2000多年小曲技术的发展史,不难看出:最初酿酒时,是小曲和糵并用的;后来就只用小曲而不用糵了。制小曲时添加中草药,始于晋朝。此后直至清代,小曲的制法大同小异。
小曲起源于我国,后又传至西方其他国家。直至19世纪末,法国的卡尔迈特氏(A.Calmette)在研究我国小曲的基础上,分离出糖化力强的毛霉,用以生产酒精,称为“阿米诺法”(Amylo Process),才突破了西方国家认为只有使用麦芽作糖化剂方能生产酒类和酒精的限制;此后,德国的柯赫氏也采用固态法培养微生物以生产糖化发酵剂,但要比我国晚约3000年。因此,应当珍视祖先发明小曲的这一优秀成果,并加以总结和不断提高。
二、现代小曲白酒发展史
小曲白酒是由小曲黄酒演变而来,这是业内比较一致的认同。但固态法小曲白酒起源于何时,却未见定论。研究古代小曲白酒的技术,应着重于小曲。从古籍记载中可看出,小曲技术的发展,最初酿酒时是曲、糵并用;后来就只用小曲而不用糵了。制小曲时添加中草药,始于晋朝。此后直至清代,小曲制法大同小异。
近数十年,我国在小曲及白酒方面的科研成果累累,现摘要简介如下。
1930~1949年,微生物前辈陈驹声、方心芳、金培松、檀耀辉等对小曲微生物进行分离、鉴别、应用,以及对中草药的作用等方面进行过初步研究。此后以川法小曲白酒为首,在生产工艺、生产设备、生产菌种等方面,进行了一系列研究,并取得重大成果。
1953年,李友澄小组总结出高产经验“匀、透、适操作法”,并在四川和西南、中南地区及全国推广,形成了川法小曲白酒产区。1954年,四川万县冉启才小组创造了“闷水蒸粮操作法”,使高粱出酒率(65度)达到46.99%,淀粉利用率提高到73.43%。
1955年,四川省商业厅在组织结合推广《烟台酿酒操作法》的同时,总结出了玉米小曲白酒“高扬散热、低倒匀铺、高温吃曲”的操作经验。
1957年,国家食品工业部制酒工业管理局和国家酒类专卖公司组织在四川省永川酒厂进行糯高粱小曲白酒先进经验试点,对全国固态法小曲白酒生产技术做了全面的总结,使淀粉利用率由原来的65%左右,提高到81.9%,并出版了《四川糯高粱小曲酒操作法》。1959年,四川省糖酒贸易局在永川进行制曲不用中草药的试点,并编写了《无药糠曲制造》,总结出一套“两准、一匀、三不可”的无药糠曲操作法,打破了无药不成曲的传统观念。
1963年贵州轻科所成功地研制了麸皮根霉曲,以替代传统的有药大米小曲,并很快在两广、四川、云南、贵州、两湖等省推广,沿用至今还在不断发展,对小曲白酒的发展做出了积极的贡献。该成果荣获1978年全国科学大会奖。1964年,四川省糖酒公司专门技术人员在传统的邛崃米曲中分离出优良耗淀粉少、产酒高的3号、5号菌株,并在高粱白酒生产中推广应用。1977年,贵州省轻科所又成功地分离出糖化力强、产酸少、繁殖快、用曲量少(0.3%)、出酒率高而稳定的Q303根霉菌种,并迅速在我国西南各地固态法小曲白酒生产中推广应用,至今仍备受厂家的厚爱。1978年,重庆市酒类科研所对四川邛崃5号根霉菌种进行诱变,选育出产酒高、适用范围广的YG5-5菌种,并在省内外推广应用。
1964年唐山全国酿酒会议要求对四川糯高粱小曲白酒的操作规程作系统的修订,并将有关的新技术总结进去。为此,由四川组织专业人员,先后考察了江津等地8个酒厂的高粱、玉米小曲白酒现行操作法,并组织高粱小曲白酒试点和玉米小曲白酒试点,以验证并完善各地的经验。编制了《四川小曲白酒操作工艺及检验方法》的技术资料,此总结使川法小曲白酒生产技术又上了一个台阶。
1978年,四川泸县总结了发酵采用“大底糟”经验;永川总结了“快装、紧桶”的箱桶配合经验;安县又根据微生物的特征,总结了“延长发酵期”的经验。1981年,四川万源、长宁、邛崃等地酒厂,进行了“糟箱合一”“甑桶合一”的改革尝试,将固态小曲白酒生产车间,改建为年产600t白酒的机械化生产线,采用蒸汽供热;培菌用通风箱;桁车搬运进出;发酵桶上蒸酒,将蒸煮、培菌、发酵、蒸馏四大工序合并为三道工序。降低了劳动强度,提高了出酒率。1982年,四川万县对川法小曲白酒做出了“稳、准、匀、适、勤”和“原料是条件、配糟是基础、曲药是动力、质量是前提、操作是关键”等具体的经验总结,以指导实际生产操作,对固态小曲白酒的实际生产具有重要意义。
20世纪80年代以来,四川酿酒工作者对川法小曲白酒的研究也取得重要成果。1989年,四川省食品发酵工业研究设计院通过对川法小曲白酒工艺和微量成分的初步研究,提出川法小曲白酒应列为“小曲清香型”白酒。同期,四川省酒类研究所通过对“固态发酵法小曲白酒生产工艺及香味成分研究”,对川法小曲白酒、汾酒和三花酒等进行系统的分析,以大量的数据证实川法小曲白酒不应属于米香型白酒,而与麸曲清香型和大曲清香型白酒相类同,应确定为“小曲清香型”白酒。同年,该研究设计院将从大曲中分离的产酯酵母应用于小曲白酒生产,有效地提高了固态法小曲白酒的质量。
20世纪90年代初,四川酿酒工作者对小曲白酒技术进行了一系列改革,使原料出酒率从48%~53%提高到60%以上(酒度57.5度计),淀粉出酒率达到92%以上。
近几十年,白酒人不断创新,对固态发酵法小曲白酒进行了大量的技术改革,现简单介绍如下。
1.设备方面
①培菌糖化设备。由岩箱改为活箱。
②蒸馏设备。云盘的材质由原来的厚木改为铝材,并采用桁车和滑轮装置吊运云盘,代替原来用人力抬运云盘的笨重劳作。以新型的冷凝器代替原来的天锅(窍顶锅),其材质为纯锡或铝材、不锈钢。而古老的天锅以杂锡料制成,其中有毒的铅等成分含量很高,会进入酒中危及人体健康。
③先固态、后半固态发酵的桂林三花酒生产,采用了蒸饭机、U形糖化槽、发酵罐及釜式蒸馏设备,以及与之配套的浸米、洗米和输送设备。其中蒸饭机有卧式和立式之分:卧式蒸饭机开始使用时主要适用于粳米原料;立式蒸饭机主要适用于糯米原料。但经改进后的卧式蒸饭机,由于其密闭性能较好,故也适用于各种大米原料。蒸馏釜也有立式和卧式之分,替代了传统的间歇蒸馏式土甑锅。
④采用半固态发酵法的玉冰烧酒,已采用总容积为50m3的发酵罐,罐内附有冷却装置。
2.微生物及酶制剂的研究和应用
几十年来,原中国科学院菌种保藏委员会、轻工业部食品发酵科学研究所、贵州省轻工业研究所、陕西省轻工业研究所、四川省食品发酵研究设计院等,与有关酒厂协作,从全国各地的小曲中,进行了优良根霉及酵母等菌株的分离、鉴定等研究工作,取得了较好的成果,并探明了小曲中微生物的分布状况及其在酿造中的作用。这些优秀的菌株,经扩大培养后,已应用于各类小曲白酒和其他白酒及黄酒的生产中。此外,近几年来,一些优良的活性酿酒干酵母及酶制剂,也开始被应用于小曲白酒生产,这是令人可喜的现象,但须进行更为深入的研究和广泛的应用。
3.工艺方面的变化过程
(1)泡粮 燎子→天锅水泡→开水泡→甑内泡→泡闷合一。
(2)蒸煮 燎子→水回→旱回→闷水。
(3)培菌糖化 厚箱→薄箱→老箱→嫩箱。并将原来俗称的“糖化、培箱”操作统称为“培菌”或“培菌糖化”。
(4)发酵 少配糟→多配糟→按比例配糟→使用底面糟(或称“大底糟”)。
(5)蒸馏 推广“三大一甑烤”及“三水自来化”,即“大锅、大甑、大灶烤酒”,使用“闷水、底锅水、冷凝用水自来化”。
三、小曲白酒技术的展望
目前,小曲白酒存在的共同缺点是香气不足、后味寡淡、典型性不强。结合以上问题,认为应着重注意下述几个方面。
1.关于香型
所谓小曲白酒的米香型、清香型、豉香型及药香型等,并无十分严格的划分标准,主要是按感官品评和分析某些大类的成分或某些特殊成分加以大体的确定,例如几大酯类,尤其是乙酸乙酯与乳酸乙酯之间的量比关系、含量。当然也不排除某些固有的风味成分。有些酒,即使是原料、工艺、设备等条件均相同,但因地区的水质及自然条件不同,故成品酒也各具一定的地方特色。彼此之间存在某些差异、甚至较大的区别,然而大多能被当地消费者所公认。可是,有些相同香型的酒,无论你到哪里去品尝这类酒,却几乎是千酒一味,无特色可言。世界上有些著名的蒸馏酒之所以能畅销全球,其根本原因是与众不同。所以,从根本上讲,还应从原料、微生物、工艺及设备上下工夫,使产品具有真正能被广大消费者所接受的特色。
2.关于原料
为了增加成品酒的香气,可添加诸如小豆、绿豆之类的产香原料,也可在生产过程的某一阶段或不同阶段,添加某些特殊的材料,当然须有针对性,决不能不尊重基本科学原理和规律随意地添加。
3.关于微生物和酶
小曲白酒历来是采用多种微生物混合培养发酵(mixed culture fermentation)的。小曲和大曲的区别也在于在不同基质上、不同条件下所生长的菌系,形成的酶系,以及产物有所差异而已。有人主张并实行了小曲白酒生产的微生物纯种化,而且是只使用活性干酵母及酶制剂(全酶法),其理由是操作简单、出酒率高,国外一些以淀粉质原料或糖质原料生产的蒸馏酒,也大多是采用人工菌种制成的;但有些人认为菌还是尽可能多一些为好;也有的人主张并实行将某些优良的根霉和酵母菌株,应用于原有的优良天然小曲上,制成强化小曲。
究竟孰是孰非,不能简单地加以解答。因为若将上述各种方法进行比较,则均有其优缺点,几者的作用是不能相互替代的。小曲白酒生产中菌系和酶系的一元化或多元化,是不以某个人的意志为转移的,其取向要由实践和时间来决定;何况各种菌的特性又千差万别,而对它们的认识却又极为有限。笔者在试验中体会到:有些酵母一开始发酵速度很快,但后劲不足;而有些酵母则具有均衡的持久发酵力。有些酵母的优良特性能被某种产品使用几十年;但有些酵母的优良特性只经几年就已被新选出的菌株所淘汰。
国外有的酿酒专家认为,在利用淀粉质原料酿制某种酒时,可选用2~4株具有不同优良特性的霉菌制曲,并选用1~3株具有不同优良特性的酵母进行发酵。这是不无道理的。
近20多年来,世界上不少国家对混合菌株发酵也有所研究。例如生产一些发酵产品,采用两步接力赛式的发酵法,即先用某种菌进行发酵,生成一种中间产物后,可将原有的菌杀灭或改变条件以抑制其活力,并接入另一种菌继续进行发酵而得到最终产物。1981年,英国的M.E.Bushell和J.H.Slater合写的《混合菌株发酵》一书,是通过收集1980年在伦敦召开的“混合菌株发酵论文讨论会”的论文写成的。该书至今对我国小曲白酒香气的形成具有启示作用。
实际上,如朗姆酒的发酵,也并非只是酵母起作用,有的也有己酸菌参与。但是,在使用混合菌进行发酵时,应注意各种菌之间的竞争现象,以及中性共生现象、共栖现象和互惠共生现象。
根霉菌是我国首先在小曲白酒中应用的。后来日本的微生物学工作者也对根霉进行了不少研究。应将根霉与有关的其他霉菌、产酯的氧化型酵母、产酒精能力较强的还原型酵母,以及某些细菌和酶制剂等,加以科学地组合,用于小曲的制作和小曲白酒的发酵,以改进小曲白酒的香气和口味。
4.关于各种曲的组合应用
上面提到的各种菌的组合作用,主要是指以小曲为本的糖化发酵剂及增香增味剂。而这里所说的各种曲的组合,包括大曲、麸曲、小曲等各类曲的相互搭配和使用。可根据产品的质量要求,拟订各种各样的组合方案。加曲方法看似简单,但其间包含微生物生理、生化及其他许多化学的反应原理。
5.关于发酵形式
有人强调搞小曲白酒的液态发酵,可实现生产的机械化、自动化,并能提高出酒率。日本的烧酒和英国的威士忌等以淀粉质原料制成的蒸馏酒采用液态发酵法。但这只是蒸馏酒发酵的一种形式,不等于它可以替代半固态发酵和固态发酵。蒸馏的发酵形式,涉及化工生产过程的三传一反(热量传递、动量传递、质量传递和化学反应过程),以及微生物生长动力学和酶反应动力学等学科。采用固态、半固态及液态方式培养微生物和进行发酵的结果是大不一样的;即使是先固态、后半固态发酵的结果,也明显不同于自始至终固态、半固态或液态发酵。
近年来,国外又开始重视固态发酵技术,即使是酒精工业,也在研究固态发酵工艺并使之工程化的问题。
6.关于制曲和发酵的工艺条件
在小曲制作和小曲白酒发酵过程中,基质中的含氧量、pH、温度等条件,对菌系、酶系及产物的影响很大。例如温度,若采取先低温后高温、先高温后低温,或采取马鞍形式的升温路线,则生成的产物状况差别很大。在这方面,小曲白酒的工艺研究还较肤浅。
7.蒸馏
可采用某些香醅或其他香材进行串蒸和共蒸。有的厂将某种香材浸泡液与发酵后的醅拌和并静置一段时间后再进行蒸馏,也有一定的效果。当然,上述的香材渣仍可与酒醅一起蒸馏提香。